JPS602252B2 - 酸化第２鉄の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は桂酸を含有する硫酸第１鉄溶液からＳｉ０２換
算で０．００５％以下の脱桂高品位酸化第２鉄を製造す
る方法に関するもので、特に碇酸の混在を著しく嫌う電
子材料等に最適な高品位酸化第２鉄の素材粉を多量に均
質かつ経済的に製造することができる方法を提供するも
のである。

従来、硫酸第１鉄から酸化第２鉄を製造する方法として
種々の提案がなされているが、大別すると湿式法と乾式
法とがある。

湿式法はいずれも硫酸第１鉄溶液にアルカリ中和剤を添
加して鉄殿物を生成させ、この鉄殿物を焔焼して酸化第
２鉄を得る方法であり、この中には例えば【ィ）溶液中
のＦｅ２十をＦｅ３十に酸化後アルカリ中和剤によりｐ
Ｈ３．０〜４．５の酸性領域で水酸化第２鉄の鉄殿物を
生成させる方法、｛ｏ）アルカリ剤によりｐＨ７．０以
上のアルカリ性側でマグネタィト又はゲーサィトを生成
させる方法、ＮＦｅ２十をｐＨ８．０以上に中和して鉄
殿物を生成させる方法等があるが、いずれも溶液中に存
在する桂酸が鉄殿物に共次し、これを樽暁して得られる
酸化第２鉄中にも桂酸が多量に混入して釆る。

例えば、実験によると‘ィ｝Ｆｅ２十１０タ′〆、桂酸
０．２７８２′ぐ（ＳｉＱ換算）を含む硫酸第１鉄溶液
のＦｅＭをＦｅ３十に酸化し、中和剤として苛性ソーダ
２５％溶液を添加してｐＨ４．０に調整後、生成した鉄
殿物を炉別分離して鉄沈殿物を分析した結果、碇酸含有
量は１．０１％（Ｓｉ０２換算）であり、鉄殿物と反応
後液に分布する桂酸はＳｉ０２換算でそれぞれ４７．２
％ならびに５２．８％であった。

また、‘。｝桂酸０．１６６タ′Ｚ（ＳｉＱ換算）を含
む硫酸第１鉄溶液から苛性ソーダ中和によりゲーサィト
の鉄沈殿物を得、これを分析した結果桂酸含有量は７．
７２％（Ｓｉ０２換算）であった。さらに、し一蛙酸０
．８夕／そ（Ｓｉ０２換算）を含む硫酸第１鉄１２タ′
そ溶液を苛性ソーダによりｐＨ８．２まで中和して鉄殿
物を生成させ、該殿物を分析した結果、桂酸含有量は１
１．０８％（Ｓｉ０２換算）であった。このように従来
の湿式法では鉄沈殿物の生成と共に桂酸が多量に共沈し
てしまい、これを抑制できないのである。次に、乾式法
は硫酸第１鉄を熱分解して酸化第２鉄を得る方法であり
、これによると硫酸第１鉄と共存する桂酸は生成する酸
化第２鉄に直接移行するので、予め原料中の桂酸を分離
しておく必要がある。その方法としては原料硫酸第１鉄
を精製するための再結晶法がある。これは溶解度差を利
用して晶析させる方法であるが、晶出した硫酸第１鉄の
結晶は必然的に母液を含み、この母液を除去するために
水洗等の洗浄が必要となるので結晶が再溶解してしまう
難点があり、数回の晶析を繰返して桂酸を除去して行か
なければならないので極めて不経済である。しかして、
酸化第２鉄を主原料とする磁性材料はもとより、特に電
子材料では桂酸含有量の少ない酸化第２鉄が希求されて
いるのであるが、上記のように従来法はいずれも問題が
多い。

本発明は上記のような従釆法の諸問題を解決し、硫酸第
１鉄溶液から酸化第２鉄を得る場合に、碇酸含有量を０
．００５％以下（Ｓｉ０２換算値）にすることができる
方法を開発したものである。

即ち、本発明は蛙酸を含む硫酸第１鉄溶液をアルカリ中
和剤を添加することなく酸性領域で温度１１０〜１５０
００の範囲で加溢すると共に空気又は酸素を吹込んで加
圧酸化して鉄沈殿物を生成させ、該沈殿物を炉週・水洗
（場合により乾燥）後熔暁することにより、得られる酸
化第２鉄中の蛙酸含有量を０．００５％以下とすること
ができる方法である。本発明において、原料となる桂酸
を含む硫酸第１鉄溶液には、桂酸を０．０２〜０．０９
％（Ｓｉ０２換算）含有するチタン出硫酸第１鉄を溶解
した溶液や桂酸を含む硫酸銅溶液から鉄スクラップで置
換して生成した硫酸第１鉄溶液など種々のものが包含さ
れ、特に制約されるものではない。

この桂酸含有硫酸第１鉄溶液を温度１１０〜１５０ｏｏ
の範囲で加圧酸化すると、Ｆｅ２十は酸化されて鉄塩の
沈殿物として溶液から析出する。

鉄殿物が生成すると鉄イオンは減少して遊離酸が生成す
るので、反応終了後液は遊離酸が５〜２０夕／そ増加す
る。そして、溶液中の桂酸は遊離酸が増加する反応系に
おいて生成沈殿物中には共沈しないことが判明したので
ある。桂酸を含有する硫酸第１鉄溶液から桂酸を含まな
い鉄沈殿物を生成させるための温度は上記のように１１
０〜１５０００の範囲に調整する。

１５０ｑｏ以上の場合には、生成鉄沈殿物中の鉄をＦｅ
２０３として表現すると、Ｆｅ２０３成分が増加して沈
殿物中の粒子径が大きくなって液中の桂酸が沈殿物中に
混入する割合が高くなり、また１１０００以下にすると
鉄殿物の収量が減少するので実用的でない。

従って、上記の温度範囲に維持し、酸化性ガス（空気又
は酸素）を吹込む。

この場合、加圧力及びその維持時間は鉄殿物を生成する
量に応じて選定し、液中の遊離酸濃度の増加が定常状態
に達したときに反応容器から鉄殿物を含む溶液を取り出
し、炉過・洗浄し必要により乾燥後鉄殿物を得る。次い
で、この鉄殿物を常法により焔凝すれば、桂酸含有量が
Ｓｉ０２換算で０．００５％以下の酸化第２鉄が得られ
るのである。

本発明によれば、桂酸含有硫酸第１鉄溶液を原料として
磁心用高透磁率材料や低磁気損失材料等に適した桂酸を
含まない酸化第２鉄の素材粉を容易にかつ経済的に製造
することができるのである。

実施例 １ Ｆｅ２十７０．５タ′〆、Ｓ〇４１５０タ′〆、Ｓｉ〇
２０．８夕／夕を含む硫酸第１鉄溶液１そを内容積２そ
のオートクレープにセットして回転数６５仇．ｐ．ｍで
溶液を機械鷹拝しながら温度１４０午０に昇温後工業用
酸素ガスで酸素分圧３ｋ９／めで加圧して９び分間保持
した。

この間酸素ガスを吹込み、開始後３０分間隔でサンプリ
ング管を通じ内部液を４０の‘抜出し、遊離酸の分析用
試料とした。反応終了後液はオートクレープ内で冷却し
て上燈液を分取し、遊離酸を分析した結果１１．２夕／
そ増加していた。生成した鉄殿物を炉過・水洗・乾燥後
外熱式管状炉で婿擁して得られた酸化第２鉄は２０．３
夕であり、その化学成分はＦｅ２０３９９．５％、ＳＯ
．１０％、Ｓｉ０２０．００３８％であった。

実施例 ２ Ｆｅ２十９０夕／そ、Ｓ０４１７５夕／夕、Ｓｉ０２０
．３２夕／夕を含む硫酸第１鉄溶液４００そを内容積４
５０そのオートクレープにセットして回転数４６比．ｐ
．ｍで溶液を機械濃伴しながら温度１２５ｏ０に昇温後
液体酸素を気化した酸素ガスで酸素分圧５ｋ９′めで加
圧して１８０分間保持した。

反応終了後容器内の懸濁液を減圧タンクに抜出して冷却
した。この上燈液を分取して遊離酸を分析した結果、遊
離酸は７．８夕／そ増加した。生成した鉄殿物を有効容
積４０〆、回転数１５０仇．ｐ．ｍの遠心分離機で炉過
・洗浄して乾燥後得られた鉄殿物は５２ｋ９であった。
この鉄殿物の一部を実施例１と同機の方法で焔暁して得
られた酸化第２鉄を分析した結果、その化学成分はＦｅ
２０３９９．３％、ＳＯ．１２％、Ｓｉ０２０．００２
６％であった。

実施例 ３ 実施例２の方法で得られた酸化第２鉄を原料として通信
機用磁心を試作し主な磁気特性である透磁率および損失
係数の測定を行なった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硅酸を含有する硫酸第１鉄溶液を酸化して得られる
   鉄沈殿物を焙焼して酸化第２鉄を製造する方法において
   、該硫酸第１鉄溶液をアルカリ中和剤を添加することな
   く温度１１０〜１５０℃の範囲に加温すると共に酸化性
   ガスを吹込んで加圧酸化して鉄沈殿物を生成させ、得ら
   れた鉄沈殿物を焙焼して硅酸含有量がＳｉＯ＿２換算で
   ０．００５％以下の高品位酸化第２鉄とすることを特徴
   とする酸化第２鉄の製造方法。